基于前景理论的政企低碳策略演化博弈分析-刘枚莲.pdf
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1、2017年第20期 科技管理研究Science and Technology Management Research 2017 NO20doi:lO3969jissn1000-7695201720036基于前景理论的政企低碳策略演化博弈分析刘枚莲1,李宗活1,张婕2(1桂林电子科技大学商学院,广西桂林541004;2河海大学商学院,江苏南京211100)摘要:从前景理论视角分析地方政府监督下的企业低碳生产策略,建立企业和地方政府的收益感知矩阵,运用复制动态方程分析企业和地方政府的低碳策略演化博弈过程,模拟分析环境恶化风险成本、惩罚成本、低碳补贴及地方政府收益变化对演化结果的影响。研究结果表明:
2、企业和地方政府的低碳策略取决于对方低碳策略的选择和参数感知价值,参数感知价值围绕临界值上下波动时,低碳策略随之变化;在一定条件下,企业和地方政府的低碳策略演化为环境效益最大化的企业低碳生产、地方政府监督策略集合;企业和地方政府对损益价值的感知大小影响环境效益最大化的实现;企业选择低碳生产及地方政府选择监督的概率影响策略收敛的速度。关键词:前景理论;低碳策略;收益感知矩阵;演化博弈中图分类号:F224 文献标志码:A 文章编号:10007695(2017)20-024509Evolutionary Game Analysis on Low-carbon Strategies of Governm
3、ent andBusiness Based on the View of Prospect TheoryLiu Meilianl,Li Zonghu01,Zhang Jie2(1School of Business,Guilin University of Electronic and Technology,Guilin 541004,China;2School of Business,Hohai University,Nanjing 210098,China)Abstract:Based on the prospect theory,enterpriseS lowcarbon product
4、ion strategies were anMyzed under thesupervision of local governmentPerceived payoff matrix of enterprise and local government has been establishedEvolution galTle model of lowcarbon strategies between enterprise and local government has been built by rephcatordynamics equationsNumerical simulation
5、has been taken to analyze the COSTS of environmental degradation risk,COSt of punishment,govemment subsidies and interestseffect on evolutionary resultsThe results show that:lowcarbon strategies ofbusinesses and local governments depend on the choice of counterpart and the parameter perceivedvalueWh
6、en parameters fluctuate around the perception threshold10wcarbon strategies change、撕th the value;Under a certain condition,lowcarbon strategies evolve to the set that enterprises choose lowcarbon productionand local governments choose supervision,which can maximize the environmental benefitsThe ente
7、rprise and localgovernmentsprofit and loss perceived value influences profit maximization;The probability of enterprises lowcarbonproduction and local governments supervision affects the speed of convergenceKey words:prospect theory;lowcarbon strategies;perceived payoffmatrix;evolutionary game2009年哥
8、本哈根会议提出节能减排、实现低碳经济及可持续发展的倡议,中国政府积极响应减排号召,承诺到2020年,单位国内生产总值碳排放量将在2005年的基础上减少4045。为实现减排目标,中国政府建立了相应的减排监管机制,如碳排放税、碳排放权交易及减排补贴等,这些管制措施在提高企业减排积极性、减少碳排放方面取得良好的效果。J。在严格的减排监管机制下,各地方政府加强碳排放监管力度,积极落实中央政府的减排政策;企业积极采取低碳技术,最大限度地降低从生产到流通各环节的碳排放量,减少不必要的资源浪费,但是,受地方生产总值指标的驱动以及地方财政税收的压力,地方政府需要在财政税收与减排监督任务之间作出权衡,而企业则以
9、经济利益最大化为目标,在低碳生产与经济效益之间掂量,企业与地方政府必然存在一个碳减排与经济效益的收稿日期:20161209,修回日期:2017-03-07基金项目:国家社会科学基金项目“快速城市化背景下我国经济增长低碳化路径研究”(13BJL093)万方数据刘枚莲等:基于前景理论的政企低碳策略演化博弈分析博弈。而低碳策略的选择往往依赖于双方对碳减排成本及收益的价值感知,价值感知特征可以用前景理论解释。因此,将前景理论应用到企业与地方政府的低碳策略博弈过程。1 文献综述博弈论能有效揭示决策双方策略选择的内在机制,运用博弈论分析低碳策略选择行为受到学者们的高度关注4-5 J。谢鑫鹏等1通过博弈论研
10、究碳排放管制下国有大型制造企业与供应链中上、下游企业的生产与减排决策行为;何丽红等o构建了以政府和核心企业为主体的低碳博弈决策模型,分析了企业逃避政府监管的深层原因。不过这些研究从完全理性的经济人视角分析企业和政府的决策行为,而博弈双方往往是有限理性的,同时策略的选择是动态调整的过程,需要运用演化博弈理论进行分析Lg J。采用演化博弈理论分析低碳策略行为的研究成果,主要从政府和企业两个决策主体展开。一是以企业为主体,从企业是否引进低碳技术或进行低碳生产的角度分析。王京安等1构建了企业与政府的低碳演化博弈模型,认为在合理的政府监督制度下,有限理性企业逐步趋向于低碳生产;王维国等0J对高能耗企业与
11、政府部门的低碳博弈进行分析,发现演化结果取决于政府政策措施、企业减排技术的引进及减排模式的选择等因素;Qu等“构建了政府与企业的双层多主体的博弈模型,分析了国际间低碳技术转移的重要因素。二是以政府为主体,从政府对企业碳排放监督角度分析。赵黎明等2 o构建地方政府和旅游企业的演化博弈模型,提出政府通过调节碳排放奖惩力度、调整碳排放行业标准等策略促进低碳旅游和谐发展;吴瑞明等引通过演化博弈理论分析上游排污群体、政府监管方和下游受害群体三方的流域污染治理问题,研究得出政府监管方在演化博弈中处于主导地位,政府的监督行为决定了环境的质量水平;李海峰等4 o借助由政府发起的CO:期权交易平台,分析政府、发
12、电企业、公众三者在CO:期权合约中的博弈行为,认为当期望收益大于平均收益时,系统有可能演化为提高环境质量的均衡策略。综上所述,关于低碳策略选择的研究均没有考虑决策者的价值感知特征。决策者收益与成本的价值感知直接影响决策,采用前景理论分析决策者策略选择更能反映实际行为特征H5。18 J。因此,本文针对由有限理性企业和地方政府组成的减排系统,将前景理论运用到低碳策略博弈过程,采用价值函数和主观概率权重函数衡量感知收益,构建感知收益矩阵,分析企业与地方政府的低碳博弈策略。2问题描述与模型假设21问题描述碳减排系统由企业和地方政府组成。企业可采用低碳生产技术实现低碳化生产,低碳化生产可免受地方政府的处
13、罚、降低环境恶化风险,也可能获得地方政府的低碳补贴,但需支付采纳低碳技术的成本;若企业不引进低碳生产技术,则可能受到地方政府的惩罚,且造成一定的环境恶化风险。对地方政府而言,若对企业的生产活动进行监督,需付出监督成本,且有可能监督成功或监督失败:若监督成功,则可能获得一定经济收益,且可降低环境恶化风险若选择不监督,则可能增加环境恶化风险。企业与地方政府基于对成本与收益的价值感知进行博弈。22模型假设假设1:企业和地方政府均为有限理性决策者,企业目标为追求经济利益最大化,地方政府目标是在保证一定的经济利益下减少碳排放、避免环境恶化。双方基于对成本和收益价值的感知进行决策,这种价值感知行为符合前景
14、理论,其价值函数为:吣小一膨畏o (1)其中:万为决策价值,表示决策前后博弈双方的收益差额;口和分别表示决策者感知“收益”和“损失”价值的边际递减程度,其值越大,边际递减程度越大;兄为损失规避系数,其值越大,决策者对损失的敏感度越高【1 9|。决策的期望总效用通过价值函数y(石)和主观概率决策权重国0)衡量:U=矿【石)【p) (2)其中决策权重为决策者根据事件出现的概率作出的主观判断,表达式为: 础)_南(3)其中:国(0)=0,(1)=120。假设2:企业可以引进低碳技术、实施低碳生产,也可以不引进低碳技术,按照传统生产方式生产,则企业的决策集为低碳生产T1,传统生产T2l;地方政府对企业
15、的生产活动选择监督或不监督,决策集为监督s1,不监督s2i。企业与地方政府不断根据对方决策的变化调整自身策略,两者的博弈行为是重复且动态的。假设3:环境恶化风险产生的直接原因是企业万方数据刘枚莲等:基于前景理论的政企低碳策略演化博弈分析的高碳排放生产活动,企业需要承担一定的环境恶化风险成本;同时风险是可转移的1|,地方政府因环境恶化需要承担连带责任,企业以一定的转移系数将环境恶化风险成本转移给地方政府;假设4:环境恶化风险成本大小与企业和地方政府的低碳策略有关:若企业和地方政府的决策集为rI2,S2,双方的消极减排行动使得环境恶化风险成本达最大值;若企业和地方政府决策集为fTl,S2或T2,S
16、1),则因其中一方采取了积极减排行动,使环境恶化风险成本以一定的折扣系数降低;若企业和地方政府的决策集为Tl,s1),双方积极的减排行动使得环境恶化风险降至最低,假设为o。23参数说明c,:企业引进低碳技术,实施低碳生产的成本;c,:企业受到地方政府处罚的惩罚成本;q:地方政府监督成本;c。:企业承担环境恶化风险成本;曰:环境恶化风险成本转移系数;匹:企业和地方政府决策集为T1,s2)时,企业承担的环境恶化风险成本折扣系数;疋:企业和地方政府决策集为T2,S1】时,企业承担的环境恶化风险成本折扣系数,此时企业处于被动减排状态,环境恶化风险成本折扣系数大于企业主动减排的折扣系数,即最瓯;R。:地
17、方政府监督成功获取的收益;R。:地方政府发现企业进行低碳生产给予的补贱x:企业选择低碳生产的概率,选择传统生产的概率为(1一X);Y:地方政府选择监督的概率,选择不监督的概率为(1一Y);占:地方政府监督成功的概率,监督失败的概率为(1一占)。24企业和地方政府的损益流图不同的策略选择下,企业和地方政府的损益情况如图1所示。(a)企业不同低碳策略下的损益(b)地方政府不同低碳策略下的损益图1 政企不同低碳策略下的损益万方数据248 刘枚莲等:基于前景理论的政企低碳策略演化博弈分析基于前景理论,博弈双方对确定的损失和得益不存在感知价值和实际效用的偏差,只有当双方对成本和收益不确定时才会产生心理感
18、知效用1 9|。企业的低碳成本是由企业决定的确定性支出,仅与企业自身策略有关,地方政府监督成本是地方政府决定的确定性支出,仅与地方政府策略有关,因此两者均不存在感知偏差;环境恶化风险成本、企业罚款、低碳补贴及地方政府收益由双方低碳策略共同决定,具有不确定性,均存在价值感知特征。由此建立感知收益矩阵如下表1所示。表1 不同低碳策略下企业和地方政府的感知收益矩阵3模型构建与解析31模型的构建企业选择低碳生产的感知收益为:U。,=y6(-C,+矿。)一(1一占)C,】+(1一yI-c,+ ,、矿卜反G)】=y6V(R。)一v(-a,c。)】一C,+V(-fiiC。)一7企业选择传统生产的感知收益为:
19、UeN=y6(V(-C,)+矿(一疋G)+(1一占沙(_色G)】+ ,0-y)V(-C。)=y6V(-C,)+(82一1)V(-C。)】+V(-C。)、。7企业平均感知收益为:西s=xUe,+(1一x)u。=砂瞳(矿(R。)一v(-cA)一慨+疋一1少(_G)】+x【_c,+(点一Ov(-c。)】+ (6)y,v(-c,)+(82一Ov(-c。)】+v(-c。)地方政府选择监督的感知收益为:U。,=xl(_cg+矿cR。)一(1一sp。+(1一x牡(-qv(-cA+prk)+矿(_眠G”+(1一sx_q+矿(_蛾G)】=x沙(一C,)一矿(-眠c。)】+s(-y(-c,)+y伍。)一Cg+y(
20、-幔c。)(7)地方政府选择不监督的感知收益为:u。=x矿(_觚G)+(1一x沙(_肥。)=xD,一i)v(-ocA+v(-oc。)(8)地方政府平均感知收益为:一U。=yU。,+(1一y妙。=yx,v(-c,)一口慨+疋一Or(一C。)】+(-v(-c,)+矿(R。)一c。+p是一l少(_c。)+x口(匹一1沙(_c。)+or(-C。)(9)复制动态方程是用于描述决策者采用特定策略频度的动态微分方程,可分析决策者的策略演化过程恤1。通过该方程分析企业与地方政府的策略演化路径。企业低碳策略的复制动态方程为:等=矿G)=工p。,一百s)=x(Iz渺墨缈化)一v(-cA)一慨+最一1沙(-G)】一
21、C,+慨一l沙(_c。)(10)地方政府的低碳策略复制动态方程为:譬=矿(y)=y移一-G)=y(1一y)扛l矿(-o)一口+最一1沙(_G)】+ (11)4-v(-c)+v(R;)一Cg+啦一l矿(_G)32模型解析321企业低碳策略演化路径分析复制动态方程为0的点为策略演化稳定点22 3。由复制动态方程(10)知,当 y=万目巧C币,-(丽61-百1)V(砸-C司)歹同 时,矿b)=0,这种情形下所有水平都是稳定状态;当y碱矗诺襻篑与同时,由矿G)=嘱x=0和x=1是减排系统的2个稳定点。为分析当y面硒丁专高等手苦车编时,企业低碳策略的演化稳定点为X=0还是x=l,对矿b)求X的导数得:_
22、譬掣=0-2x)y6(V(R。)一矿(-o)一+疋一Ov(-c。)】一CI+一1沙(一G)(12)当满足引。0时,x=1是演化稳定策略,企业倾向于低碳生产模式。(3)当q一一1矿(_c。)0,且s(矿陋。)一矿(_cP)一+疋一1沙(-G)0,且4v(R。)一矿(_CP)一+疋一Ov(-cA,0时,企业低碳策略取决于地方政府低碳策略的选择:若地方政府选择监督的概率较大,x=1是演化稳定策略,企业选择低碳生产模式;若地方政府选择监督的概率较小,x=0是演化稳定策略,企业选择传统生产模式。由此可知,企业选择传统生产或低碳生产策略取决于参数数值关系及地方政府选择低碳策略的概率,而数值关系的确定源于对
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